Perancangan Rangkaian Mikrokontroler AT89S51 Perancangan Rangkaian Relay

Neronzie Julardi : Sistem Pengatur BukaTutup Atap Dan Pemanas Ruangan Menggunakan Sensor Cahaya Ldr Dan Sensor Suhu Lm 35, 2009. USU Repository © 2009 Agar output yang dihasilkan oleh ADC bagus, maka tegangan refrensi ADC harus benar-benar stabil, karena perubahan tegangan refrensi pada ADC akan merubah output ADC tersebut. Oleh sebab itu pada rangkaian ADC di atas tegangan masukan 12 volt dimasukkan ke dalam IC regulator tegangan 9 volt 7809 agar keluarannya menjadi 9 volt, kemudian keluaran 9 volt ini dimasukkan kedalam regulator tegangan 5 volt 7805, sehingga keluarannya menjadi 5 volt. Tegangan 5 volt inilah yang menjadi tegangan refrensi ADC. Dengan demikian walaupun tegangan masukan turun setengahnya, yaitu dari 12 volt menjadi 6 volt, tegangan refrensi ADC tetap 5 volt. Output dari LM35 diinputkan ke pin 6 ADC yang merupakan pin input, ini berarti setiap perubahan tegangan yang terjadi pada input ini maka akan terjadi perubahan pada output ADC. Keluaran dari rangkaian sensor suhu dihubungkan ke rangkaian ADC untuk diubah datanya menjadi data biner agar dapat dikenali oleh mikrokontroler AT89S51. Untuk mendapatkan Vref2 digunakan dioda zener 5,1 volt, kemudian outputnya dihubungkan ke rangkaian pembagi tegangan. Output dari ADC dihubungkan ke mikrokontroler, sehingga setiap perubahan output ADC yang disebabkan oleh perubahan inputnya sensor temperatur LM 35 akan diketahui oleh mikrokontoler.

3.6 Perancangan Rangkaian Mikrokontroler AT89S51

Rangkaian ini berfungsi sebagai pusat kendali dari seluruh sistem yang ada. Komponen utama dari rangkaian ini adalah IC mikrokontroler AT89S51. Pada IC Neronzie Julardi : Sistem Pengatur BukaTutup Atap Dan Pemanas Ruangan Menggunakan Sensor Cahaya Ldr Dan Sensor Suhu Lm 35, 2009. USU Repository © 2009 inilah semua program diisikan, sehingga rangkaian dapat berjalan sesuai dengan yang dikehendaki. Rangkaian mikrokontroler ditunjukkan pada gambar 3.5 berikut ini: Gambar 3.5 Rangkaian Mikrokontroller AT89S51 Mikrokontroler ini memiliki 32 port IO, yaitu port 0, port 1, port 2 dan port 3. Pin 32 sampai 39 adalah Port 0 yang merupakan saluranbus IO 8 bit. Pin 1 sampai 8 adalah port 1. Pin 21 sampai 28 adalah port 2. Dan Pin 10 sampai 17 adalah port 3 Pin 40 Neronzie Julardi : Sistem Pengatur BukaTutup Atap Dan Pemanas Ruangan Menggunakan Sensor Cahaya Ldr Dan Sensor Suhu Lm 35, 2009. USU Repository © 2009 Blower dihubungkan ke sumber tegangan 5 volt. Dan pin 20 dihubungkan ke ground. Rangkaian mikrokontroler ini menggunakan komponen kristal 12 MHz sebagai sumber clocknya. Nilai kristal ini akan mempengaruhi kecepatan mikrokontroler dalam mengeksekusi suatu perintah tertentu. Pada pin 9 dihubungkan dengan sebuah kapasitor 10 uF yang dihubungkan ke positip dan sebuah resistor 10 Kohm yang dihubungkan ke ground. Kedua komponen ini berfungsi agar program pada mikrokontroler dijalankan beberapa saat setelah power aktif. Lamanya waktu antara aktifnya power pada IC mikrokontroler dan aktifnya program adalah sebesar perkalian antara kapasitor dan resistor tersebut. Jika dihitung maka lama waktunya adalah : 10 10 1 det t R x C K x F m ik µ = =Ω = Jadi 1 mili detik setelah power aktif pada IC kemudian program aktif.

3.7 Perancangan Rangkaian Relay

Relay ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang dapat menghidupkan mematikan peralatan elektronik dalam hal ini blower. Rangkaian relay pengendali blower tampak seperti gambar di bawah ini : Neronzie Julardi : Sistem Pengatur BukaTutup Atap Dan Pemanas Ruangan Menggunakan Sensor Cahaya Ldr Dan Sensor Suhu Lm 35, 2009. USU Repository © 2009 Gambar 3.6 Rangkaian Relay Pengendali Blower 220 volt AC Pada rangkaian di atas, untuk menghubungkan rangkaian dengan 220 V AC digunakan relay. Relay merupakan salah satu komponen elektronik yang terdiri dari lempengan logam sebagai saklar dan kumparan yang berfungsi untuk menghasilkan medan magnet. Pada rangkaian ini digunakan relay 12 volt, ini berarti jika positif relay kaki 1 dihubungkan ke sumber tegangan 12 volt dan negatif relay kaki 2 dihubungkan ke ground, maka kumparan akan menghasilkan medan magnet, dimana medan magnet ini akan menarik logam yang mengakibatkan saklar kaki 3 terhubung ke kaki 4. Dengan demikian, jika kita gunakan kaki 3 dan kaki 4 pada relay sebagai saklar untuk menghidupkanmematikan lampu maka kita dapat menghidupkan mematikan blower dengan cara mengaktifkan atau menon-aktifkan relay. Pada rangkaian ini untuk mengaktifkan atau menon-aktifkan relay digunakan transistor tipe NPN. Cara kerjanya sama dengan proses menghidupkan alarm yang telah dijelaskan sebelumnya. Dari gambar dapat dilihat bahwa negatif relay dihubungkan ke kolektor dari transistor NPN 2SC945, ini berarti jika transistor dalam keadaan aktif maka kolektor akan terhubung ke emitor dimana emitor langsung terhubung ke ground yang menyebabkan tegangan di kolektor menjadi 0 volt, keadaan ini akan mengakibatkan relay aktif. Sebaliknya jika transistor tidak aktif, maka Neronzie Julardi : Sistem Pengatur BukaTutup Atap Dan Pemanas Ruangan Menggunakan Sensor Cahaya Ldr Dan Sensor Suhu Lm 35, 2009. USU Repository © 2009 kolektor tidak terhubung ke emitor, sehingga tegangan pada kolektor menjadi 12 volt, keadaan ini menyebabkan tidak aktif. Kumparan pada relay akan menghasilkan tegangan singkat yang besar ketika relay dinon-aktifkan dan ini dapat merusak transistor yang ada pada rangkaian ini. Untuk mencegah kerusakan pada transistor tersebut sebuah dioda harus dihubungkan ke relay tersebut. Dioda dihubungkan secara terbalik sehingga secara normal dioda ini tidak menghantarkan. Penghantaran hanya terjadi ketika relay dinon-aktifkan, pada saat ini arus akan terus mengalir melalui kumparan dan arus ini akan dialirkan ke dioda. Tanpa adanya dioda arus sesaat yang besar itu akan mengalir ke transistor, yang mengakibatkan kerusakan pada transistor. Rangkaian ini juga dilengkapi dengan LED indicator, dimana LED indikator ini akan menyala, jika relay aktif dan sebaliknya, LED indikator ini akan mati jika relay tidak aktif. LED indikator ini dikendalikan oleh sebuah transistor jenis PNP, dimana basis transistor ini mendapatkan input dari kolektor transistor C945. Transistor tipe PNP akan aktif jika mendapat tegangan 0 volt pada basisnya.

3.8 Perancangan Rangkaian Driver Motor Stepper